KR910009021B1 - 박막 자기 헤드 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

박막 자기 헤드

제1도는 종래의 박막자기헤드의 종단면도.

제2도는 제1도에 도시된 박막자기헤드의 상면도.

제3a도 및 제3b도는 제1도 및 제2도에 도시된 박막자기헤드에 사용된 자성층에 있어서의 유효 자로영역(磁路領域)을 나타낸 설명도.

제4도는 본 발명에 따른 박막자기헤드의 실시예 1의 평면도.

제5도는 제4도의 선 V-V를 따라 취한 단면도.

제6도 내지 제8도는 각각 본 발명에 따라 박막자기헤드에 형성된 슬릿(slit)의 다른 구현예를 나타낸 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 상부 자성층 2 : 하부 자성층

3 : 박막 코일 4 : 인접면

5,5a,5b : 슬릿 6 : 기판

7a,7b : 절연층 8 : 영역

10 : 자기(磁器)갭 9 : 후부(後部)코어 스루호울(through-hole)

11 : 테이프 미끄럼면

본 발명은 고주파신호의 기록 및 재생에 사용하는데 적합한 박막자기헤드에 관한 것이다.

제1도는 종래의 공지된 박막 자기헤드를 도시하고 있다. 이 종래의 자기헤드는 기판(6)과, 기판(6)에 의해 이송되는 하부 자성층(2)과, 절연층(7a)의 매개를 통해 하부 자성층(2)상에 중첩된 상부 자성층(1)을 가지고 있다. 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)사이의 틈새는 자기 테이프의 이동방향으로 나타낸 바와같이 앞쪽(제1도에 나타난 바와같이 우측상방쪽)에서 작은 자기 갭(10)을 형성하도록 감소된다. 제1도의 자기헤드의 상면도인 제2도에 도시된 바와같이, 스루호울(이하 ″후부 코어 스루호울″이라 칭함)(9)은 절연층(7a)의 후속측에 형성되어 하부 자성층(2)과 상부 자성층(1)이 후부 코어 스루호울(9)을 통해 서로 인접하도록 이루어진다. 따라서 자로의 폐루프는 상부 자성층(1)과, 후부 코어 스루호울(9)의 영역에서의 상부 및 하부 자성층(1 및 2)들의 인접면(4)들과, 하부 자성층(2)과 자기 갭(10)을 포함하도록 형성된다. 이 종래의 박막자기헤드에 있어서, 박막 코일(3)은 이 코일의 일부가 절연층(7a)을 관통하도록 감겨져 있다.

이 종래의 박막자기헤드에 있어서, 자기 효율을 높이기 위하여, 예를들어 일본국 공개 특허공보 제 60-45913호 및 동 제 60-45914호에 개시되어 있는 바와같이 후부 코어 스루호울(9)이 존재하는 영역에서의 자기 저항을 감소하는 것이 제안되었었다.

자기헤드의 기록동작시, 박막 코일(3)에 공급되어 자속이 기록매체를 통과하는 하부 자성층(2)과 상부 자성층(1)을 통해 흐르도록 발생되어, 기록 전류에 해당하는 신호들을 기록한다. 기록된 정보를 재생할 때, 자기 갭(10)이 존재하는 영역에서 테이프가 하부 자성층(2)과 미끄럼 접촉하여 주행함으로써 자속은 상부 및 하부 자성층(1 및 2)을 통해 형성된다. 자속의 양이 커지면 커질수록, 기록 및 재생 효율은 더 높아진다. 더 큰 자속량은 자속방향에 수직한 헤드의 단면적을 증가시키도록 상부 및 하부 자성층(1 및 2)의 두께를 증가시킴에 의해 얻어질 수 있고, 그리하여 자로의 자기저항을 감소시킨다.

그러나, 일반적으로, 상부 자성층(1)과, 하부 자성층(2) 및 절연층(7a)은 예를들어 스패터링(spattering)에 의해 형성된다. 그러므로, 절연층(7a) 및 하부 자성층(2)위의 상부 자성층(1)의 부분은 거의 어려움 없이 소정의 두께로 평탄한 형태로 얻어질 수 있지만, 상부 자성층(1)의 두께는 면이 경사진 후부 코어 스루 호울이 존재하는 영역에서 바람직하지 못하게 감소된다. 또한 상부 자성층(1)은 후부 코어 스루호울(9)이 존재하는 영역에서 움푹 들어가서, 상부 자성층의 두께가 작은 스루호울(9)의 벽을 구성하는 상부 자성층(1)의 부분들에 자속들이 집중된다. 감소된 두께를 갖는 이 상부 자성층의 부분은 다른 부분들보다 더 큰 자기저항을 취하게 되고, 그리하여 박막 자기헤드의 자기 효율을 저하시킨다.

일본국 공개 특허공보 제 60-45913호에 개시된 박막 자기헤드에 있어서, 후부 코어 스루호울들은 다수 제공된 반면에, 일본국 공개 특허공보 제 60-45914호에 개시된 박막형 자기헤드에 있어서는 후부 코어 스루호울이 볼록 및 오목형상의 윤곽형상을 갖고 있다. 이것은 상부 자성체가 존재하는 영역에서 상부 자성층의 단면적을 증가시키기 위하여 후부 코어 스루호울의 주변길이를 증가시키려는 의도이며, 그리하여 이 영역에서 자기저항을 감소시키도록 한 것이다.

이들 공지된 박막자기헤드에 있어서는, 자로를 구성하는 자성층들의 두께들이 감소되지 않으면 기록 또는 재생되는 신호의 주파수가 낮을때 자기 효율에 아무런 문제가 야기되지 않는다. 그러나, 신호 주파수가 증가될때, 와전류의 발생에 기인가능한 에너지손실로 인하여 효율에 심한 감소가 야기된다.

와전류 발생으로 인한 에너지손실에 관해 논의하자. 자속이 상부 자성층의 표면과 평행하게 흐르는 상부 자성층(1)의 상부 평탄부에 주의가 끌어진다. 자속은 와전류의 발생으로 인해 상부 자성층(1)의 양 표면들로부터 깊이 δ만큼 이격된 코어 영역을 통해서만 흐르게 된다. 깊이 δ는 다음 식으로 나타난다.

ρ는 자성층(1 및 2)들의 비저항(比抵抗)을 나타내고, F는 신호 주파수를 나타내며, μ는 자성층(1 및 2)들의 투자율(投資率)을 나타낸다.

그러므로, 와전류의 발생으로 인한 손실은 2δ의 두께를 갖는 자성층과 절연층이 적층 구조를 형성하도록 교호(交互)로 중첩하는 적층 자성층을 적용함에 의해 제거될 수 있다.

그러나, 상부 및 하부 자성층이 적층구조로 구성되었을때 조차도 여전히 문제점은 해결되지 않은 채로 남아 있다. 즉, 후부 코어 스루호울(9)이 존재하는 영역에서, 자속들은 자성층(1 및 2)들의 막두께방향으로 흘러서, 후부 코어 스루호울(9)의 벽면으로부터 상기 식[1]로 주어진 δ의 깊이하에 영역에 대해 자로를 제한하도록 자성층(1 및 2)들의 막면들에 와전류가 발생된다. 그리하여, 자속들은 제1도 및 제2도에서 빗금친 영역(8)에 해당하는 영역을 통해서만 통과하게 된다.

이상과 같이, 종래의 박막자기헤드는 후부 코어 스루호울이 존재하는 영역에서 와전류의 발생으로 인한 에너지손실을 회피할 수 없고, 그리하여 기록 및 재생성능은 신호 주파수가 높을때 특히 낮아지는 결과가 온다.

따라서, 본 발명의 목적은 높은 신호주파수에서 개선된 기록 및 재생성능을 개선시키고, 그리하여 상술한 종래 기술의 문제점을 해소한 박막자기헤드를 제공하는 것이다.

이 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의하면, 후부 코어 스루호울이 제공된 자기헤드의 영역에서 상부 자성층 및 하부 자성층을 통해 특히 이들 층들의 인접면들에 뻗도록 형성된 슬릿을 갖는 박막자기헤드가 제공된다.

후부 코어 스루호울이 제공된 자기헤드의 영역에 있어서, 자속들은 상부 및 하부 자성층들의 두께방향으로 흐르고, 그리하여 와전류들이 이들 층들의 평면들과 평행한 면으로 흐르도록 발생된다. 그러나, 본 발명에 의하면, 와전류들은 슬릿의 존재로 인해 일부가 차단되고 그리하여 와전류들의 발생에 기인하는 손실이 감소되어 후부 코어 스루호울을 통해 흐르는 자속량을 증대시킨다.

따라서, 본 발명의 자기헤드에 있어서, 와전류들의 발생으로 인한 에너지손실은 후부 코어 스루호울이 존재하는 그리고 상부 및 하부 자성층들이 서로 인접한 영역에서 현저하게 감소되고, 그리하여 특히 기록된 또는 재생된 신호 주파수가 높을때 기록성능 및 재생성능의 개선이 달성된다.

본 발명의 상기 및 다른 목적들과, 특징 및 이점들은 첨부도면들과 관련하여 양호한 실시예들의 설명으로부터 더욱 명백해 진다.

박막자기헤드의 평면도인 제4도를 참고로 하여 또한 제4도의 선 V-V를 따라 취한 단면도인 제5도를 참고로 하여 본 발명에 따른 박막자기헤드의 양호한 실시예를 설명한다. 이들 도면들에 있어서, 동일한 참고부호는 제1도에 사용된 것과 동일한 부분 및 부재들을 나타내는 데에 사용된다. 도면 번호 7b와 11은 각각 절연층과 테이프 미끄럼면을 나타낸다.

제4도를 참고로 하여 보면, 기판(6)은 유리, 세라믹 또는 페라이트와 같은 재료로 이루어 진다. 제5도로부터 알 수 있는 바와같이, 홈은 기판(6)에 형성되고, 상기 홈은 센더스트(sendust)나 비결정 합금과 같은 연(軟) 자성층(2)으로 충전된다. 그러나, 이 구성은 배타적이 아니고, 그 구성은 기판(6)이 또한 하부 자성층(2)으로 작용하도록 한다. 이 경우에, 기판(6)은 자성체로 이루어진다. 그러나, 분리된 하부 자성층(2)은 예시된 바와같이 사용되고, 기판(6)은 비자성체로 이루어진다. 예를들어 SiO₂나 AL₂O₃로 형성된 절연층(7b 및 7a)들은 하부 자성층(2)상에 형성되고, 하부 자성층(2)과 동일한 재료의 상부 자성층(1)은 절연층(7a)에 중첩된다. 절연층(7a 및 7b)들은 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)을 서로 자기적으로 분리하도록 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)사이에 커다란 갭을 형성하도록 되고 그리고 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)으로부터 박막 코일(3)을 전기적으로 절연하도록 된 것이며, 상기 박막 코일(3)은 기판(6)상에 제공되어 그것의 일부가 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)사이의 갭을 통해 감겨진다.

제1도에 도시된 종래의 박막자기헤드의 경우와 같이, 절연층(7a 및 7b)들은 상부 자성층(1)과 하부 자성층(2)이 서로 매우 인접하여 설치된 자기 갭(10)을 형성하도록 테이프의 이동방향으로 나타낸 바와같이 자기헤드의 앞쪽에서 크게 감소된다. 동시에, 후부 코어 스루호울(9)은 절연층(7a 및 7b)들의 후부(後部)에 형성되어 상부 및 하부 자성층(1 및 2)들이 서로 후부 코어 스루호울(9)을 통해 인접하도록 하고, 그리하여 자로가 상부 자성층(1)과, 인버면(4)과, 하부 자성층(2) 및 자기 갭(10)을 포함하도록 형성된다.

본 발명의 박막자기헤드의 예시된 실시예는 후부 코어 스루호울(9)이 제공된 상부 및 하부 자성층(2)들의 후부에 형성된 슬릿(5)을 갖고 있다. 상기 슬릿(5)은 후부 코어 스루호울(9)을 가로 질러 미끄럼면(11)에 수직방향으로 뻗어 있고, 상부 및 하부 자성층(1 및 2)들을 상부 및 하부 자성층(1 및 2)의 인접면(4)에 수직적으로 침투하도록 형성된다. 상기 슬릿(5)의 폭은 가능한 작게 그러나 이 슬릿(5)에 의해 서로 분리된 상부 및 하부 자성층(1 및 2)들의 각각의 두 부분들을 전기적으로 절연하기에 충분할만큼 크게 설정된다. 상기 슬릿(5)은 예를들어 이온 에칭(ion etching)에 의해 형성된다.

앞에 설명한 바와같이, 후부 코어 스루호울(9)이 제공된 영역에서, 자속은 상부 및 하부 자성층(1 및 2)들의 두께 방향으로 흘러서 와전류들이 자성층(1 및 2)들의 면들에 평행한 면으로 발생되도록 한다. 그러나, 예시된 실시예에 있어서, 와전류들이 흐르는 면은 슬릿(5)에 의해 분단되어 와전류들이 부분적으로 차단된다. 제3(b)도와 관련하여 앞에 설명된 바와같이, 종래의 자기헤드에 있어서, 자로는 양 면들로부터 상기 식[1]의 δ의 깊이인 코어 영역에 대해 제한된다. 이와 반대로, 예시된 실시예에서, 자속들은 슬릿에 의해 제한된 표면으로부터 δ보다 더 작은 깊이의 표면영역만을 통해 흐르게 되어, 자속량은 증가되어 고주파수영역에서의 기록 및 재생특성을 개선시킨다.

제6도는 본 발명에 따른 박막자기헤드에 사용될 수 있는 슬릿의 다른 구현예를 예시하고 있는 평면도이다. 이 구현예에서, 슬릿(5)은 후부 코어 스루호울(9)의 한쪽으로부터의 거리 l₁만큼 이격된 위치에서 끝난다. 이 거리 l₁는 전술한 깊이 δ보다 약간 더 작게 설정되다. 빗금친 영역(8)은 자속이 흐르는 영역, 즉 유효 자로영역이다. 자속은 제4도의 구성에 비해 더욱 증가된다는 것을 알 수 있다. 부호 l₂는 슬릿(5)의 폭을 나타낸다.

제7도는 본 발명의 박막자기헤드에 사용된 슬릿의 또다른 구현예를 도시하는 평면도이다. 이 경우에, 한쌍의 슬릿(5a 및 5b)들은 상기 식[1]에 의해 결정된 깊이 δ의 두배보다 더 작도록 설정된다. 동시에, 슬릿(5a 및 5b)들의 변들과 후부 코어 스루호울(9)의 인접변들사이의 거리 l₃는 깊이 δ보다 더 작도록 설정된다. 또한, 상기 슬릿(5a 및 5b)들의 단부들과 후부 코어 스루호울(9)의 인접변들 사이의 거리 l₁는 제6도에 도시된 실시예의 경우와 같이 깊이 δ보다 약간 더 작도록 설정된다. 이와같이, 상기 슬릿(5a 및 5b)들을 제외하고 후부 코어 스루호울(9)의 전체 영역은 유효 자속영역(8)로서 사용가능하다.

제8도는 본 발명의 박막자기헤드에 사용가능한 슬릿의 또다른 구현예를 도시한 평면도이다. 이 경우에, 한 쌍의 슬릿(5a 및 5b)들은 후부 코어 스루호울(9)을 가로 질러 뻗도록 형성된다. 슬릿(5a 및 5b)들과 후부 코어 스루호울(9)의 변들사이의 거리는 제7도에 도시된 구성과 같은 방식으로 설정된다. 이와같이, 후부 코어 스루호울(9)의 전체 영역은 유효 자속영역(8)로서 사용가능하다. 제8도에 도시된 구성은 또한 상부 자성층(1)의 좌측 및 우측 코너부분과 후속부분이 와전류들의 발생에 기인하는 에너지손실을 감소하도록 제거되는 특징이 있다.

비록 전술한 실시예 및 변형예들이 하나 또는 두개의 슬릿을 적용할지라도, 이 구성은 세개이상의 슬릿들의 사용을 배제하지 않는다. 하나이상의 슬릿은 후부 코어 스루호울의 영역에 그리고 슬릿들이 후부 코어 스루호울의 한쪽에 평행하다면 소망대로 선택될 수 있는 방향으로 제공된다. 또한, 후부 코어 스루호울의 윤곽과 일치하여 곡선으로 슬릿을 형성하는 것이 가능하다. 상부 자성층 및 하부 자성층의 각각은 단일층으로 구성되거나 적층구조를 가질 수 있다.

Claims (5)

1. 기판과 상기 기판상에 형성된 적층구조를 가지며 상기 적층구조가 하부 자성층과 코일과 상부 자성층을 포함하는 박막층들로 구성하여 상기 상부 및 하부 자성층들이 자기 기록매체의 정보를 기록 및/또는 재생하기 위하여 자로(磁路)를 형성하고 있는 박막자기헤드로서, 상기 하부 자성층과 상기 상부 자성층 사이의 거리를 감소함에 의해 상기 기록매체의 이동방향으로 나타낸 바와같이 상기 자기헤드의 전단부에 형성된 자기 갭과, 상기 하부 자성층 및 상기 상부 자성층이 서로 인접하게 하도록 상기 절연층의 후속 단부에 제공된 후부 코어 스루호울과, 상기 자성층들에 형성된 와전류들을 차단하도록 상기 후부 코어 스루호울이 제공된 영역에서 상기 하부 및 상부 자성층들의 인접면들을 통해 뻗도록 형성된 적어도 하나의 슬릿을 포함함을 특징으로 하는 박막자기헤드.
2. 제1항에 있어서, 상기 슬릿이 테이프 미끄럼면에 수직으로 상기 하부 및 상부 자성층들을 통해 뻗도록 형성됨을 특징으로 하는 박막자기헤드.
3. 제1항에 있어서, 상기 슬릿이 상기 후부 코어 스루호울의 영역내에 위치된 점에서 끝남을 특징으로 하는 박막자기헤드.
4. 제1항에 있어서, 다수의 슬릿들이 평행하게 뻗도록 형성됨을 특징으로 하는 박막자기헤드.
5. 기판상에 연속으로 형성된 하부 자성층과, 절연층과, 박막코일 및 상부 자성층을 가져서 자기회로가 그들사이에 자기결합을 제공하도록 서로 부분적으로 인접한 상기 상부 및 하부 자성층들에 의해 형성되는 박막자기헤드에 있어서, 상기 상부 및 하부 자성층들이 서로 인접한 영역에 형성되어 상기 영역에서의 상기 자성층들에 와전류들의 발생을 억제하기 위한 적어도 하나의 슬릿을 포함함을 특징으로 하는 박막자기헤드.

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